JP3496420B2 - Rubber composition - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム組成物に関す
る。更に詳しくは、カーエアコン用コンプレッサのシー
ル部材成形材料として好適に用いられるゴム組成物に関
する。 【０００２】 【従来の技術】特開平7-304904号公報には、(a)ニトリ
ル含量30〜50重量%、ヨウ素価30以下、ムーニー粘度ML
₁₊₄(100℃)50〜150の水素添加ニトリルゴム、(b)比表面
積が100〜170m²/g、吸油量が180〜220ml/100gの二酸化
けい素および(c)比表面積10m²/g以下の二酸化けい素を
含有するゴム組成物が、カーエアコン用コンプレッサの
シール部材成形材料として好適に用いられると述べられ
ている。しかしながら、これから加硫成形されたシール
部材の高温条件下での耐フルオロ炭化水素性(耐ブリス
ター性)ならびに動的なシール部材として必要な耐摩耗
性は、いずれも満足されるものではない。 【０００３】 また、水素添加ニトリルゴムにカーボン
ブラックを添加した、冷凍機用コンプレッサに用いられ
るＯリング成形用ゴム組成物が先に本出願人によって提
案されているが（特公平５−１７９３０号公報）、ここ
に記載されているカーボンブラックは、ＭＴ、ＳＲＦ、
ＦＥＦ、ＨＡＦ（Ｎ−３３０）、ＩＳＡＦ等の一般に使
用されている各種グレードのものであって、高補強性カ
ーボンを用いることが好ましいと述べられている。しか
るに、このようなグレードのカーボンブラックを水素添
加ニトリルゴムに添加してカーエアコン用コンプレッサ
のシール部材を加硫成形した場合には、耐ブリスター性
や耐摩耗性の点で満足されないことが認められた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水素
添加ニトリルゴムにカーボンブラックを添加したゴム組
成物であって、これをカーエアコン用コンプレッサのシ
ール部材に加硫成形したとき、耐ブリスター性および耐
摩耗性などにすぐれたものを与え得るものを提供するこ
とにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
(a)ニトリル含量30〜50重量%、ヨウ素価30以下、ムーニ
ー粘度ML₁₊₄(100℃)50〜150の水素添加ニトリルゴム100
重量部に対して、(b)比表面積80〜160m²/g、圧縮DBP吸
油量100〜130ml/100g、比着色力100〜140、窒素吸着比
表面積/ヨウ素吸着量の比1.0〜1.25、電子顕微鏡平均粒
径15〜30nmのカーボンブラック35 〜 65 重量部を含有せし
めたゴム組成物によって達成される。 【０００６】 【発明の実施の形態】(a)成分の水素添加ニトリルゴム
としては、耐油性の点からニトリル含量範囲が、耐熱性
の点からヨウ素価の範囲が、また耐ブリスター性および
加工性の点からムーニー粘度ML₁₊₄(100℃)範囲が、それ
ぞれ上記の如くに特定されたものが用いられる。 【０００７】 (b)成分のカーボンブラックとしては、
耐ブリスター性、耐摩耗性および作業性の点から前記の
如き各特性値を有するものが用いられる。比表面積に関
しては、これ以下のものでは耐ブリスター性や耐摩耗性
の改善効果が少なく、一方これ以上のものでは作業性の
低下が大きくなる。圧縮DBP吸油量に関しては、これ以
下のものでは耐ブリスター性や耐摩耗性の改善効果が少
なく、一方これ以上のものでは耐ブリスター性および作
業性の低下が大きくなる。比着色力(JIS K-6221)に関し
ては、これ以下のものでは耐ブリスター性や耐摩耗性の
改善効果が少なく、一方これ以上のものでは作業性の低
下が大きい。窒素吸着比表面積(BET法)／ヨウ素吸着量
(JIS K-6221)の比に関しては、これ以下のものでは耐摩
耗性の改善効果が少なく、一方これ以上のものでは作業
性の低下が大きい。更に、電子顕微鏡平均粒径に関して
は、これ以下のものでは作業性の低下が大きく、一方こ
れ以上のものでは耐ブリスター性および耐摩耗性の改善
効果が少ない。これらのカーボンブラックは、水素添加
ニトリルゴム100重量部当り 35 〜 65重量部の割合で用い
られる。 【０００８】このような各特性値を有するカーボンブラ
ックを好ましくは天然ゴムおよびジエン系ゴム(イソプ
レンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエン共重
合ゴム等)のブレンドゴムに添加したゴム組成物が特開
平5-230290号公報に記載されているが、このゴム組成物
は空気入りタイヤ用、特に耐摩耗性にすぐれた高荷重用
空気入りタイヤ用に好適であるであるとされており、耐
フルオロ炭化水素性を示す耐ブリスター性とは無縁のも
のであるといえる。 【０００９】組成物の調製は、以上の必須成分以外に加
硫剤その他の必要な配合成分を添加し、オープンロー
ル、ニーダ、バンバリーミキサ等を用いて混練すること
により行われ、それの加硫は通常の水素添加ニトリルゴ
ムの加硫条件に従って行われる。 【００１０】このようなゴム組成物から加硫成形される
カーエアコン用コンプレッサのシール部材としては、リ
ップシール、Oリング等が挙げられる。 【００１１】 【発明の効果】本発明に係るゴム組成物から加硫成形さ
れるシール部材は、フルオロ炭化水素、特に高温下での
フルオロ炭化水素に接触させた場合においてもクラック
の発生がみられないなど耐ブリスター性の点ですぐれて
おり、また動的なシールに要求される耐摩耗性も良好で
ある。従って、冷却装置や空調装置、特にカーエアコン
用コンプレッサに用いられるシール部材として好適であ
る。 【００１２】 【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。 【００１３】実施例１〜２、比較例１〜２ 水素添加ニトリルゴム(日本ゼオン製品ゼットポール2010H； 100重量部 CN含量36%、ヨウ素価11、ムーニー粘度127) カーボンブラックＡ (実施例１) 45 〃 カーボンブラックＢ (実施例２) 45 〃 カーボンブラックN220 (比較例１) 45 〃 カーボンブラックN330 (比較例２) 50 〃 老化防止剤(大内新興化学製品ノクラックMBZ) 1.5 〃 老化防止剤(ユニロイヤル社製品ナウガード#445) 1.5 〃 酸化亜鉛 3 〃 有機過酸化物(日本油脂製品ペロキシモンF-40) 6 〃 以上の各配合成分をオープンロールで約25分間混練し
て、ゴム組成物を調製した。ここで用いられたカーボン
ブラックは、次のような特性値(メーカー提示値)を有し
ている。 カーボン 比表面積 圧縮DBP吸油量 N₂吸着比表面積 平均粒径ブラック (m²/g) (ml/100g) 比着色力 /I₂吸着量 (nm) Ａ 123 100 124 1.041 20 Ｂ 135 116 134 1.120 18 N220 114 98 120 0.898 19 N330 85 92 110 1.098 35 【００１４】得られたゴム組成物を、180℃、8分間のプ
レス加硫(一次加硫)および165℃、１時間のオーブン加
硫(二次加硫)して、JIS B-2401 P50のOリングおよびシ
ート(150×150×2mm)に加硫成形し、これらのものにつ
いて、耐ブリスター性および耐摩耗性を測定した。 耐ブリスター性(耐フルオロ炭化水素性)試験：Oリング
を40℃のハイドロフルオロカーボン134a中に48時間浸漬
した後、200℃のオーブン中で１時間加熱し、その外観
状態を目視によるクラックの有無で評価 耐摩耗性試験：ピンオンディスク式摩耗試験器を用い、
加硫シートを荷重500g、回転数500rpm、7時間の条件下
で摩耗させたときの摩耗量を測定 【００１５】比較例３ 天然ゴム(RSS#1) 60重量部 SBR(日本合成ゴム製品#1500) 40 〃 カーボンブラックＡ 45 〃 ステアリン酸 2 〃 酸化亜鉛 3 〃 イオウ 1 〃 加硫促進剤(大内新興化学製品ノクセラーM) 1 〃 老化防止剤(大内新興化学製品ノクラックDP) 1 〃 以上の各配合成分を実施例１〜２と同じ方法で混練およ
び加硫(ただし、プレス加硫時間は20分間、オーブン加
硫時間は2時間に変更)して加硫成形し、これについて耐
ブリスター性および耐摩耗性を測定した。 【００１６】以上の各実施例および比較例で得られた結
果は、次の表に示される。 Description [0001] The present invention relates to a rubber composition. More specifically, the present invention relates to a rubber composition suitably used as a sealing member molding material of a compressor for a car air conditioner. [0002] Japanese Patent Application Laid- Open No. 7-304904 discloses that (a) a nitrile content of 30 to 50% by weight, an iodine value of 30 or less, and a Mooney viscosity of ML.
_{1 + 4} (100 ° C.) 50 to 150 hydrogenated nitrile rubber, (b) silicon dioxide having a specific surface area of 100 to 170 m ² / g, oil absorption of 180 to 220 ml / 100 g and (c) a specific surface area of 10 m ² / g It is stated that a rubber composition containing g or less of silicon dioxide is suitably used as a sealing member molding material of a compressor for a car air conditioner. However, neither the fluorohydrocarbon resistance (blister resistance) under high-temperature conditions nor the abrasion resistance required as a dynamic seal member of the vulcanized seal member is satisfactory. Further, a rubber composition for O-ring molding for use in a compressor for a refrigerator, in which carbon black is added to a hydrogenated nitrile rubber, has been previously proposed by the present applicant (Japanese Patent Publication No. Hei 5-17930). ), The carbon blacks described herein are MT, SRF,
It is of various grades commonly used, such as FEF, HAF (N-330), and ISAF, and it is described that it is preferable to use highly reinforcing carbon. However, when such a grade of carbon black was added to hydrogenated nitrile rubber and the sealing member of a car air-conditioner compressor was vulcanized and formed, it was recognized that blister resistance and wear resistance were not satisfactory. Was. [0004] The object of the present invention is to provide a is a rubber composition obtained by adding carbon black to the hydrogenated nitrile rubber, which car air-conditioning compressors sheet
It is an object of the present invention to provide a rubber member which can give excellent properties such as blister resistance and abrasion resistance when vulcanized and molded. [0005] The object of the present invention is to provide
(a) Nitrile content 30 to 50% by weight, iodine value 30 or less, Mooney viscosity ML _{1 + 4} (100 ° C) 50 to 150 hydrogenated nitrile rubber 100
Relative parts by weight, (b) a specific surface area 80~160m ² / g, compression DBP oil absorption 100～130Ml / 100 g, the ratio coloring power of 100 to 140, the nitrogen adsorption specific surface area / iodine adsorption ratio 1.0 to 1.25, electronic Contains 35 to 65 parts by weight of carbon black with a microscope average particle size of 15 to 30 nm.
It is achieved by the meta rubber composition. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The hydrogenated nitrile rubber of component (a) has a nitrile content range from the viewpoint of oil resistance, an iodine value range from the viewpoint of heat resistance, and a blister resistance and processability. The Mooney viscosity ML _{1 + 4} (100 ° C.) range specified from the above point is used as specified above. As the carbon black of the component (b),
Those having the above-mentioned respective characteristic values in terms of blister resistance, abrasion resistance and workability are used. Regarding the specific surface area, if the specific surface area is less than this, the effect of improving blister resistance and abrasion resistance is small, while if it is more than this, workability is greatly reduced. With respect to the compressed DBP oil absorption, if it is less than this, the effect of improving the blister resistance and abrasion resistance is small, while if it is more than this, the reduction in blister resistance and workability is large. Regarding the specific coloring power (JIS K-6221), the improvement in blister resistance and abrasion resistance is small when the coloring power is less than this, while the workability is greatly reduced when the coloring power is more than this. Nitrogen adsorption specific surface area (BET method) / Iodine adsorption amount
Regarding the ratio of (JIS K-6221), if the ratio is lower than this, the effect of improving the wear resistance is small, while if it is higher, the workability is greatly reduced. Further, with respect to the average particle size of the electron microscope, if the average particle size is smaller than this, the workability is greatly reduced, while if the average particle size is larger, the effect of improving the blister resistance and the wear resistance is small. These carbon blacks are used in a proportion of 35 to 65 parts by weight per 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber. A rubber composition obtained by adding carbon black having such characteristic values to a blend rubber of a natural rubber and a diene rubber (isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, etc.) is disclosed in No.-230290, this rubber composition is said to be suitable for pneumatic tires, especially for high-load pneumatic tires with excellent abrasion resistance, fluorocarbon resistant It can be said that it is not related to the blister resistance showing the property. The composition is prepared by adding a vulcanizing agent and other necessary components in addition to the above essential components, and kneading the mixture using an open roll, kneader, Banbury mixer, or the like. Is carried out according to the usual vulcanization conditions for hydrogenated nitrile rubber. As a sealing member of a compressor for a car air conditioner vulcanized and molded from such a rubber composition, a lip seal, an O-ring and the like can be mentioned. The seal member vulcanized and molded from the rubber composition according to the present invention shows cracks even when it is brought into contact with fluorohydrocarbons, especially at high temperatures. It is excellent in terms of blister resistance, for example, and has good abrasion resistance required for dynamic sealing. Therefore, it is suitable as a sealing member used for a cooling device or an air conditioner, particularly a compressor for a car air conditioner. Next, the present invention will be described by way of examples. Examples 1-2, Comparative Examples 1-2 Hydrogenated nitrile rubber (Zetpol 2010H manufactured by Zeon Corporation; 100 parts by weight CN content 36%, iodine value 11, Mooney viscosity 127) Carbon black A (Example 1) 45 〃 Carbon black B (Example 2) 45 〃 Carbon black N220 (Comparative example 1) 45 〃 Carbon black N330 (Comparative example 2) 50 〃 Antioxidant (Ouchi Emerging Chemical Nocrack MBZ) 1.5 〃 Antioxidant ( Uniroyal product Now guard # 445) 1.5 亜 鉛 Zinc oxide 3 〃 Organic peroxide (Nippon Oil & Fats product Peroximon F-40) 6 〃 Knead each of the above ingredients with an open roll for about 25 minutes to prepare a rubber composition did. The carbon black used here has the following characteristic values (manufacturer-provided values). Carbon specific surface area compression DBP absorption N ₂ adsorption specific surface area mean particle size black ^{(m 2 / g) (ml} / 100g) ratio tinting strength / I ₂ adsorption amount (nm) A 123 100 124 1.041 20 B 135 116 134 1.120 18 N220 114 98 120 0.898 19 N330 85 92 110 1.098 35 The obtained rubber composition was press-cured at 180 ° C. for 8 minutes (primary vulcanization) and oven-cured at 165 ° C. for 1 hour (secondary vulcanization). (Vulcanization), and vulcanization-molded into an O-ring and a sheet (150 × 150 × 2 mm) of JIS B-2401 P50, and the blister resistance and abrasion resistance of these were measured. Blister resistance (fluorohydrocarbon resistance) test: O-ring was immersed in hydrofluorocarbon 134a at 40 ° C. for 48 hours, then heated in an oven at 200 ° C. for 1 hour, and its appearance was visually checked for cracks. Evaluation abrasion resistance test: Using a pin-on-disk abrasion tester,
The amount of abrasion when the vulcanized sheet was worn under the conditions of a load of 500 g, a rotation speed of 500 rpm and 7 hours was measured. Comparative Example 3 60 parts by weight of natural rubber (RSS # 1) SBR (Japanese synthetic rubber product # 1500) 40 〃 Carbon Black A 45 〃 Stearic Acid 2 亜 鉛 Zinc Oxide 3 〃 Sulfur 1 〃 Vulcanization Accelerator (Ouchi Emerging Chemicals Noxeller M) 1 〃 Antiaging Agent (Ouchi Emerging Chemicals Nocrack DP) 1 〃 The respective components were kneaded and vulcanized in the same manner as in Examples 1 and 2 (however, press vulcanization time was changed to 20 minutes, oven vulcanization time was changed to 2 hours) and vulcanized and molded. And the abrasion resistance was measured. The results obtained in each of the above Examples and Comparative Examples are shown in the following table.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 (a)ニトリル含量30〜50重量%、ヨウ素価
30以下、ムーニー粘度ML₁₊₄(100℃)50〜150の水素添加
ニトリルゴム100 重量部に対して、(b)比表面積80〜160m
²/g、圧縮DBP吸油量100〜130ml/100g、比着色力100〜14
0、窒素吸着比表面積/ヨウ素吸着量の比1.0〜1.25、電
子顕微鏡平均粒径15〜30nmのカーボンブラック35 〜 65 重
量部を含有せしめてなる、カーエアコン用コンプレッサ
のシール部材成形材料として用いられるゴム組成物。(57) [Claims] (1) (a) Nitrile content of 30 to 50% by weight, iodine value
30 below, with respect to Mooney viscosity ML _{1 + 4} (100 ℃) hydrogenated nitrile rubber 100 parts by weight of 50 to 150, (b) a specific surface area 80~160m
² / g, compressed DBP oil absorption 100-130ml / 100g, specific coloring power 100-14
0, the nitrogen adsorption specific surface area / iodine adsorption ratio 1.0 to 1.25, a carbon black 35 to 65-fold electron microscope average particle size 15~30nm
Compressor for car air conditioner, containing part by volume
A rubber composition used as a sealing member molding material .